On the information content of characters in comparative morphology and molecular systematics

A review of the fundamental difference between single molecular-sequence positions, or numerical characters, and complex morphological characters is the subject of this study. It has been found that transformation series of single complex structures contain enough information to allow a priori determination of character order and that rooting of a dendrogram is possible without out-group comparison, while trees based on less-informative characters can usually only be rooted with out-group comparison. Furthermore, the quality of total information used is decisive in discriminating between hypotheses of relationships. Numerical methods for the inference of phylogenies have been found to be useful for high numbers of characters that have only a low information content, while the Hennigian procedure seems to be preferable for complex characters.

Zusammenfassung

Ein fundamentaler Unterschied zwischen der einzelnen Sequenzposition oder auch numerischen Merkmalen und komplexen morphologischen Merkmalen ist ihr Informationsgehalt. Merkmalsreihen komplexer Strukturen enthalten meist genügend Information, um a priori die Bestimmung der Lesrichtung zu ermöglichen. Die Feststellung des Ursprunges eines Dendrogramms ist somit ohne kladistischen Außengruppenvergleich möglich, während Bäume (Topologien), die auf wenig informativen Merkmalen beruhen, allgemein nur mit dem kladistischen Außengruppenvergleich 'gewurzelt' werden können. Die Qualität der insgesamt verwendeten Information ist entscheidend für die Wahl zwischen alternativen Verwandtschaftshypothesen. Numerische Methoden der Rekonstruktion der Phylogenese sind nützlich bei Verwendung einer gro β en Zahl informationsarmer Merkmale; das Hennigsche Verfahren ist für komplexe Merkmale vorzuziehen.